DE4140535A1

DE4140535A1 - Zentrifugalverdampfer mit fluessigkeitsverteiler

Info

Publication number: DE4140535A1
Application number: DE19914140535
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Hensmann; Juergen Hurschamnn
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-17

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zentrifugalverdampfer mit einer beheizten, kegelstumpfförmigen, rotierenden Verdampferfläche und einer Einrichtung zur Aufgabe der Flüssigkeit auf die Verdampferfläche.

Bei einem Zentrifugalverdampfer wird das zu konzentrierende Produkt, d. h. die zu verdampfende Flüssigkeit auf eine rotierende, kegelstumpfförmige, beheizte Ver dampferfläche aufgegeben. Die Aufgabe der Flüssigkeit erfolgt dabei mit Hilfe eines auf die Verdampferfläche gerichteten Zulaufrohres. Aufgrund der Zentrifugalkräfte verteilt sich die Flüssigkeit in dünner Schicht über die gesamte Verdampfer oberfläche. Auf diese Weise ist eine schonende und effiziente Aufkonzentrierung von flüssigen Produkten, z. B. Lösungen oder Suspensionen möglich.

Bei Versuchen zur Eindampfung, insbesondere von hochviskosen Flüssigkeiten, hat sich herausgestellt, daß Flüssigkeitssträhnen auftreten und die Ausbildung eines gleichmäßigen Flüssigkeitsfilmes über die gesamte Verdampferoberfläche nicht immer gewährleistet ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verteilung der einzudampfenden Flüssigkeit auf der Verdampferoberfläche zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Aufgabe der Flüssig keit in der Nähe des kleinsten Durchmessers der Verdampferfläche senkrecht zur Achse eine ringförmige Stauscheibe an der Verdampferwelle angeordnet ist, die an ihrem äußeren Umfang einen Verteilerspalt zur Verdampferfläche hin und an ihrem inneren Umfang einen Kreisspalt zur Welle hin offen läßt und daß durch den Kreis spalt ein Zuleitungsrohr für die zu verdampfende Flüssigkeit geführt ist, dessen Mündung im Bereich der Stauscheibenfläche liegt.

Vorzugsweise ist die Stauscheibe senkrecht zur Achse verstellbar angeordnet, so daß der Verteilerspalt im Bereich von 1 mm bis 5 mm einstellbar ist.

Ferner ist die Stauscheibe zweckmäßig an einem fest mit der Welle verbundenen, die Mündung des Zuleitungsrohres überlappenden Haltering montiert.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß mit relativ einfachen technischen Mitteln von vornherein, d. h. ohne Zeitverzögerung, auch bei kritischen Produkten ein gleichmäßiger stabiler Flüssigkeitsfilm erzeugt werden kann. Ein wichtiger Aspekt ist ferner, daß der verbesserte Flüssigkeitsverteiler auch ohne weiteres nachträglich in bereits vorhandene Anlagen eingebaut werden kann; d. h. bereits vorhandene Zentrifugalverdampfer können ohne Schwierigkeiten nachgerüstet werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Zentrifugal-Dünnschicht verdampfers und

Fig. 2 die Einrichtung zur Aufgabe der Flüssigkeit in vergrößerter Darstellung.

Der Zentrifugalverdampfer gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Rotor 1, der von dem Brüdengehäuse 2 umschlossen ist. Der Rotor 2 wird von einem außerhalb des Gehäuses 1 befindlichen Motor angetrieben. Das Gehäuse 2 ist mit Anschlüssen und Stutzen für die Zuführung 3 der zu verdampfenden Flüssigkeit für die Austragung 4 des aufkonzentrierten Produktes und den Abzug 5 der Brüden versehen.

Der Rotor 1 (s. Fig. 2) besteht aus der Verdampferwelle 6, dem Rotorschaft 7 und der am Rotorschaft 7 angeordneten kegelstumpfförmigen Verdampferfläche 8. Die Verdampferfläche 8 wird von der Außenseite her beheizt (nicht gezeigt). Der Rotor 1 und damit auch die kegelstumpfförmige Verdampferfläche 8 rotiert mit hoher Geschwindigkeit um die Achse 9.

Das einzudampfende bzw. aufzukonzentrierende flüssige Produkt, z. B. eine Lösung oder eine Suspension wird dem Verdampfer durch das feststehende Zuleitungsrohr 3 zugeführt, dessen Mündung 10 (s. Fig. 2) im Bereich einer Stauscheibe 11 liegt. Die Stauscheibe 11 besteht aus einer ringförmigen Fläche, die über einen Haltering 12 an der Verdampferwelle 6 montiert ist. Die Stauscheibe 11 und der Haltering 12 drehen sich also mit der Welle 6 mit. Zwischen dem Außenumfang der Stau scheibe 11 und der Verdampferfläche 8 verbleibt ein ringförmiger Verteilerspalt 13. Außerdem sind die Abmessungen der Stauscheibe 11 so gewählt, daß auch am Innenumfang zur Verdampferwelle 6 bzw. zu dem Haltering 12 hin, ein Kreis spalt 14 offen bleibt. Durch diesen Kreisspalt wird das feststehende Zuleitungsrohr 3 herangeführt. Das Zuleitungsrohr 3 und die Stauscheibe 11 führen somit eine (kreisförmige) Relativbewegung aus. Die senkrecht zur Achse 9 angebrachte Stauscheibe 11 kann in dieser Richtung, z. B. mittels eines verstellbaren Stifts variabel montiert werden, so daß die Spaltweite des Verteilerspalts 13 im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm einstellbar ist. Die Mündung 10 des Zuleitungsrohres 3 befindet sich im Bereich der Stauscheibe 11 und wird durch den Haltering 12 abgedeckt.

Das zu verdampfende Produkt, z. B. eine Lösung oder eine Suspension, wird durch das feststehende Zuleitungsrohr 3 und durch die Mündung 10 auf die rotierende Stauscheibe 11 gepumpt und dort aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen in den Verteilerspalt 13 geschleudert. Dadurch bildet sich in dem Verteilerspalt 13 eine Flüssigkeitsbrücke, die für eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über den gesamten Umfang der Verdampferfläche 8 sorgt. Es wurden keine Strähnen oder Schlieren mehr beobachtet.

Claims

1. Zentrifugalverdampfer mit einer beheizten, kegelstumpfförmigen, rotie renden Verdampferfläche (8) und einer Einrichtung zur Aufgabe der Flüssigkeit auf die Verdampferfläche (8), dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufgabe der Flüssigkeit in der Nähe des kleinsten Durchmessers der Verdampferfläche (8) senkrecht zur Achse (9) eine ringförmige Stau scheibe (11) an der Welle (6) angeordnet ist, die an ihrem äußeren Umfang einen Verteilerspalt (13) zur Verdampferfläche (8) hin und an ihrem inneren Umfang einen Kreisspalt (14) zur Welle (6) hin offen läßt und daß durch den Kreisspalt (14) ein Zuleitungsrohr (3) für die zu verdampfende Flüssigkeit geführt ist, dessen Mündung (10) im Bereich der Stauscheibenfläche liegt.

2. Zentrifugalverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (11) senkrecht zur Achse (9) verstellbar angeordnet ist, so daß der Verteilerspalt (13) im Bereich von 1 mm bis 5 mm einstellbar ist.

3. Zentrifugalverdampfer nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (11) an einem fest mit der Welle (6) verbundenen, die Mündung (10) des Zuleitungsrohres (3) überlappenden Haltering (12) montiert ist.